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MySQL事务及并发下所引发的问题详解

2024-11-30 13:03

关注

1 事务基本概念

1.1 基本概念

什么是事务：是可以提交或回滚的原子工作单元，它是由一个或多个操作形成的一组操作单元。

事务处理的原则：保证所有的操作都作为 一个工作单元来执行，即使出现了异常，都不能改变这种执行方式。当在一个事务中执行多个操作时，要么所有的事务都被提交( commit )，这些修改永久地保存下来；要么放弃所有的修改 ，整个事务回滚( rollback )到最初状态。

1.2 事务的四个特性ACID

1.2.1 原子性

Atomicity

是指事务是一个不可分割的工作单位( 最小的工作单位 )，要么全部提交，要么全部回滚。

1.2.2 一致性

Consistency

一致性是指事务执行前后，数据从一个 合法性状态 变换到另外一个 合法性状态；而这种状态应该是与具体的业务相关。

该特性是由其它3个特性 + 开发者共同来保证的。

如：张三给李四转账100，张三的账户必须扣减100元，李四的账户必须加100元。

1.2.3 隔离性

Isolation

事务的隔离性是指一个事务的执行 不能被其他事务干扰 ，即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

如不考虑事务的隔离性，将会出现如下情况：

1.2.4 持久性

Durability

指一个事务一旦被提交，它对数据库中数据的改变就是永久性的，即使系统服务器奔溃或者服务器宕机，只要数据库能够重新启动，那么一定会将其恢复为事务提交成功结束后的状态。

1.3 MySQL事务支持

只有InnoDB引擎是支持事务的。

2 如何使用事务

两种方式：显式事务 和 隐式事务

2.1 显示事务

显示事务可以通过2中方式：start transaction 或 beign。

mysql> START TRANSACTION;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 或者
 mysql> BEGIN;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 #这里是一组DML语句
 
 #提交事务
 mysql> COMMIT;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 #回滚事务
 mysql> ROLLBACK;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

两者的区别在于，start transaction [修饰符]

  1. READ ONLY：标识当前事务是一个只读事务 ，也就是属于该事务的数据库操作只能读取数据，而不能修改数据。
  2. READ WRITE：标识当前事务是一个读写事务 ，也就是属于该事务的数据库操作既可以读取数据，也可以修改数据。
  3. WITH CONSISTENT SNAPSHOT ：启动一致性快照读。（唯一允许一致性读的隔离级别是REPEATABLE READ，对于所有其他隔离级别，将忽略WITH CONSISTENT SNAPSHOT子句。当忽略WITH CONSISTENT SNAPSHOT子句时，将生成一个警告。）

什么是一致性快照读？如下示例：

创建如下表

mysql> create table test (id int primary key, name varchar(32));
 Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
 
 mysql> select * from test;
 Empty set (0.00 sec)

试验1：

试验2：

结论：

START TRANSACTION是在第一条select执行完后，才得到事务的一致性快照，而START TRANSACTION WITH CONSISTENT SNAPSHOT则是立马取得事务的一致性快照。

2.2 隐式事务

通过设置autocommit系统变量来控制事务，默认该值为：ON。

mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%autocommit%';
 +---------------+-------+
 | Variable_name | Value |
 +---------------+-------+
 | autocommit    | ON    |
 +---------------+-------+
 1 row in set (0.01 sec)

默认事务自动提交。、

通过如下方式进行关闭

mysql> SET AUTOCOMMIT=OFF;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%autocommit%';
 +---------------+-------+
 | Variable_name | Value |
 +---------------+-------+
 | autocommit    | OFF   |
 +---------------+-------+
 1 row in set (0.01 sec)
 #或者
 mysql> SET AUTOCOMMIT=0;

2.3 使用事务

创建数据库及表

mysql> create database pack;
 Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
 
 mysql> use pack;
 Database changed
 mysql> create table test (id int primary key, name varchar(32));
 Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)

示例1：

mysql> begin;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> insert into test values (1, 'zs');
 Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
 
 mysql> insert into test values (2, 'ls');
 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 
 mysql> commit;
 Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
 
 mysql> select * from test;
 +----+------+
 | id | name |
 +----+------+
 |  1 | zs   |
 |  2 | ls   |
 +----+------+
 2 rows in set (0.00 sec)

示例2：

mysql> begin;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> insert into test values (3, 'ww');
 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 
 mysql> insert into test values (4, 'zl');
 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 
 mysql> rollback;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> select * from test;
 +----+------+
 | id | name |
 +----+------+
 |  1 | zs   |
 |  2 | ls   |
 +----+------+
 2 rows in set (0.00 sec)

2.4 事务保存点

MySQL支持SAVEPOINT、ROLLBACK TO SAVEPOINT、RELEASE SAVEPOINT。

通过设置保存点，事务回滚是回滚到指定的保存点，而不是回滚整个事务。

示例：

mysql> select * from test;
 +----+------+
 | id | name |
 +----+------+
 |  1 | zs   |
 |  2 | ls   |
 +----+------+
 2 rows in set (0.00 sec)
 
 mysql> begin;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> insert into test values (3, 'zl');
 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 
 mysql> savepoint p1;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> insert into test values (4, 'ww');
 Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
 
 mysql> rollback to p1;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> commit;
 Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
 
 mysql> select * from test;
 +----+------+
 | id | name |
 +----+------+
 |  1 | zs   |
 |  2 | ls   |
 |  3 | zl   |
 +----+------+
 3 rows in set (0.00 sec)

3 事务隔离级别

3.1 环境准备

创建表：

mysql> create table account (
     -> id int primary key,
     -> name varchar(32),
     -> balance int
     -> );
 Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

插入数据

mysql> insert into account values (1, 'zs', 1000);
 
 mysql> select * from account;
 +----+------+---------+
 | id | name | balance |
 +----+------+---------+
 |  1 | zs       |    1000  |
 +----+------+---------+
 1 row in set (0.00 sec)

3.2 并发问题

当多个事务并发执行修改相同数据时会出现如下问题：

3.2.1 脏写

一个事务修改了另外一个事务修改了但未提交的数据。

脏写非常的严重，以致所有的隔离级别都解决了脏写问题。

3.2.2 脏读

事务A读取了事务B修改了但是未提交的数据，如果此时事务B回滚了，那么事务A读取到的数据肯定是无效的。

3.2.3 不可重复读

事务A读取id为1的name为张三，紧接着事务B修改了id为1的name为李四，此时事务A再次读取id为1的数据发现此时name为李四，事务A两次读取不一样，这就是发生了不可重复读。

3.2.4 幻读

事务A读取age为20的人人员信息返回了10条，紧接着事务B插入了5条age为20的数据，此时事务A再次读取age为20的人员信息返回15条，这就是发生了幻读。

3.3 隔离级别

MySQL支持4中隔离级别，Oracle支持两种(READ COMMITTED(默认), SERIALIZABLE)

3.3.1 读未提交

READ UNCOMMITTED：读未提交，在该隔离级别，所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果；不能避免脏读、不可重复读、幻读。

3.3.2 读已提交

READ COMMITTED：一个事务读取到了，其它已提交的事务所修改的数据；可以避免脏读，但不可重复读、幻读问题仍然存在。

3.3.3 可重复读

REPEATABLE READ：事务A读取一条数据后，事务B修改了该数据并且提交后，事务A再次读取该条数据，读取到的内容没有发生变化；可以避免脏读、不可重复读，但幻读问题仍

然存在。MySQL默认隔离级别

3.3.4 串行化

SERIALIZABLE：一个一个的按顺序执行；能避免脏读、不可重复读和幻读。

总结，在不同隔离级别下，并发事务所引发的问题如下

不同隔离级别下所带来的性能问题

3.4 隔离级别演示

MySQL中设置隔离级别方法如下：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL 隔离级别;
 #其中，隔离级别格式：
 1. READ UNCOMMITTED
 2. READ COMMITTED
 3. REPEATABLE READ
 4. SERIALIZABLE

或者

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = '隔离级别'
 #其中，隔离级别格式：
 1. READ-UNCOMMITTED
 2. READ-COMMITTED
 3. REPEATABLE-READ
 4. SERIALIZABLE

示例：

mysql> SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 #或者
 mysql> SET SESSION TRANSACTION_ISOLATION ='REPEATABLE-READ';
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 #查看当前会话级别的隔离级别
 mysql> SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION;
 +-------------------------+
 | @@TRANSACTION_ISOLATION |
 +-------------------------+
 | REPEATABLE-READ         |
 +-------------------------+
 1 row in set (0.00 sec)

3.4.1 读未提交

脏读问题

mysql> set session transaction_isolatinotallow='READ-UNCOMMITTED';
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> select @@transaction_isolation;
 +-------------------------+
 | @@transaction_isolation |
 +-------------------------+
 | READ-UNCOMMITTED        |
 +-------------------------+
 1 row in set (0.00 sec)

示例：

3.4.2 读已提交

不可重复读

mysql> set session transaction_isolatinotallow='read-committed';
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> select @@transaction_isolation;
 +-------------------------+
 | @@transaction_isolation |
 +-------------------------+
 | READ-COMMITTED          |
 +-------------------------+
 1 row in set (0.00 sec)

示例：


3.4.3 可重复读

mysql> set session transaction_isolatinotallow='REPEATABLE-READ';
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
 
 mysql> select @@transaction_isolation;
 +-------------------------+
 | @@transaction_isolation |
 +-------------------------+
 | REPEATABLE-READ         |
 +-------------------------+
 1 row in set (0.00 sec)

示例：


严格意义上看，可重复读隔离级别并没有解决幻读问题

示例：


3.4.4 串行化

排队执行，略

完毕！！！

来源：实战案例锦集内容投诉

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